KR20180053240A - Positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판을 위한 위치지정 디바이스 및 기판들을 합치기 위한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a positioning device for a substrate and a method for assembling substrates.
마스크 정렬기가 포토리소그라피를 위한 마스크를 정확히 위치지정하기 위해 사용된다. 마스크는 예컨대 유리나 반도체 웨이퍼와 같은 포토레지스트 층을 포함하는 기판 위에 일반적으로 배치된다. 후속하여, 기판은 마스크를 통해 조명된다. A mask sorter is used to accurately position the mask for photolithography. The mask is generally disposed on a substrate comprising a photoresist layer, such as glass or a semiconductor wafer. Subsequently, the substrate is illuminated through a mask.
웨이퍼는 일반적으로 마스크 아래에 척(chuck)으로서 알려진 특수 웨이퍼 홀더 상에 정착한다. 종종, 웨이퍼와 마스크 사이의 거리는, 예컨대 조명을 위해 마스크를 웨이퍼와 접촉하게 하기 위해, 조정할 수 있다. The wafer is typically fixed on a special wafer holder known as a chuck under the mask. Often, the distance between the wafer and the mask can be adjusted, for example, to bring the mask into contact with the wafer for illumination.
일부 마스크 정렬기에서, 척과 마스크는 배기할 수 있는(evacuable) 진공 챔버에 위치한다. 이로 인해, 진공 챔버를 배기하여 후속하여 마스크와 웨이퍼를 합침으로써 마스크와 웨이퍼 사이에 진공 접촉을 구축할 수 있다. In some mask aligners, the chuck and mask are located in an evacuable vacuum chamber. As a result, a vacuum contact can be established between the mask and the wafer by evacuating the vacuum chamber and subsequently merging the mask and the wafer.
진공 챔버의 배기 동안, 그러나 척이 결과적인 기압으로 인해 조기에 마스크에 대해 가압될 수 도 있다. 웨이퍼의 표면 상의 공동이나 구조는 그에 따라 조기에 밀봉될 수 있고 충분히 배기되지 않을 수 있으며 이점은 리소그라피 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. During evacuation of the vacuum chamber, however, the chuck may be pressed against the mask prematurely due to the resulting atmospheric pressure. The cavity or structure on the surface of the wafer may thus be prematurely sealed and may not be exhausted sufficiently, and this may have a negative effect on the lithographic results.
유사한 문제가, 2개의 웨이퍼가 웨이퍼 본더에 의해 본딩될 때 발생할 수 있다. 본드 처리 챔버가 진공 본딩 처리에서 배기될 때, 반대편에 배치되는 2개의 웨이퍼는 결과적인 기압의 결과로서 조기에 서로에게 가압될 수 있다. 그에 따라, 웨이퍼 표면 상의 공동은 충분히 배기되지 않을 수 도 있어서, 공기의 포함이 웨이퍼 사이에 발생할 수 있다.A similar problem may occur when two wafers are bonded by the wafer bonder. When the bond processing chamber is evacuated in the vacuum bonding process, the two wafers disposed on opposite sides can be pressed to each other prematurely as a result of the resulting barometric pressure. Accordingly, cavities on the wafer surface may not be sufficiently exhausted, so that the inclusion of air can occur between the wafers.
본 발명의 목적은 그러므로 외력의 존재 시에 기판, 구체적으로 웨이퍼를 효율적으로 위치지정하는 것이다. The object of the present invention is therefore to efficiently position the substrate, in particular the wafer, in the presence of an external force.
이러한 목적은 독립항의 특성에 의해 달성한다. 유리한 개선이 종속항, 상세한 설명 및 도면의 요지를 형성한다. This purpose is achieved by the characteristics of the independent subject. Advantageous refinements form the subject matter of the dependent claims, the detailed description and the drawings.
제1 양상에서, 본 발명은 기판, 구체적으로 웨이퍼를 위치지정하기 위한 위치지정 디바이스에 관한 것이며, 이러한 디바이스는 처리 챔버; 베이스 본체; 기판을 지지하기 위한 지지부를 포함하는 캐리어 요소로서, 베이스 본체 위에 배치되며 베이스 본체로부터 거리 면에서 움직일 수 있게 형성되는 캐리어 요소; 및 추가 기판, 구체적으로 추가 웨이퍼나 마스크를 위한 홀더로서, 캐리어 요소 반대편에 배치되는 홀더를 포함한다. 베이스 본체와 캐리어 요소 사이에는, 외력의 작용의 결과로서의 캐리어 요소의 원치 않는 움직임을 방지하기 위해 압력, 구체적으로 부압이 인가될 수 있는 밀동된 공동이 제공된다. 이것은, 예컨대 기판 위 압력의 갑작스런 변화 동안, 기판의 원치 않는 움직임이 효율적으로 방지될 수 있으며 처리 결과가 그에 따라 개선될 수 있는 장점을 달성한다.In a first aspect, the present invention relates to a substrate, specifically a positioning device for positioning a wafer, the device comprising: a processing chamber; A base body; A carrier element comprising a support for supporting a substrate, the carrier element comprising: a carrier element disposed on the base body and movably formed in a distance from the base body; And a holder disposed on the opposite side of the carrier element, as a holder for an additional substrate, specifically an additional wafer or mask. Between the base body and the carrier element there is provided a mated cavity through which pressure, specifically negative pressure, can be applied to prevent unwanted movement of the carrier element as a result of the action of an external force. This achieves the advantage that, for example, during a sudden change of pressure on the substrate, undesired movement of the substrate can be effectively prevented and the processing results can be improved accordingly.
기판은 웨이퍼일 수 도 있다. 기판은 디스크-형상일 수 도 있으며 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 또는 18인치의 직경을 갖는 실질적으로 둥근 주변부를 가질 수 도 있다. 기판은 또한 실질적으로 평면이 될 수 도 있으며, 50㎛와 3000㎛ 사이의 두께를 가질 수 도 있다. 기판은 직선 에지(플랫) 및/또는 적어도 하나의 그루브(노치)를 가질 수 도 있다. 기판은 또한 다각형, 구체적으로 정사각형 또는 직사각형 형태일 수 도 있다.The substrate may be a wafer. The substrate may be disk-shaped and may have a substantially rounded periphery with a diameter of 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 or 18 inches. The substrate may also be substantially planar and may have a thickness between 50 [mu] m and 3000 [mu] m. The substrate may have a straight edge and / or at least one groove (notch). The substrate may also be polygonal, specifically square or rectangular in shape.
기판은, 예컨대 실리콘(Si) 또는 비화 갈륨(GaAs)과 같은 반도체 소재, 예컨대 수정 유리와 같은 유리, 플라스틱 소재 또는 세라믹으로 형성될 수 도 있다. 기판은 단결정, 다결정 또는 무정형 소재로 형성될 수 도 있다. 또한, 기판은 각 경우에 복수의 복합 소재를 포함할 수 도 있다. 기판은, 예컨대 포토레지스트나 접착제와 같은 폴리머와 같은 코팅으로 적어도 하나의 면 상에 코팅될 수 도 있다. 또한, 기판은 예컨대 구조화된 크롬 층과 같은 금속 코팅을 포함할 수 도 있다. The substrate may be formed of a semiconductor material such as silicon (Si) or gallium arsenide (GaAs), for example, glass, plastic material or ceramic such as quartz glass. The substrate may be formed of a single crystal, polycrystalline or amorphous material. In addition, the substrate may comprise a plurality of composite materials in each case. The substrate may be coated on at least one side with a coating such as a polymer such as a photoresist or an adhesive. The substrate may also include a metal coating, such as a structured chromium layer.
기판은, 적어도 하나의 기판 표면 상에 구조, 구체적으로 규칙적으로 배치되는 구조를 포함할 수 도 있다. 이 구조는 기판 표면 상에 상승부(elevation) 및/또는 공동을 형성할 수 도 있다. 이 구조는 예컨대 트랜지스터, LED 또는 광검출기와 같은 전기 회로, 이들 회로를 연결하는 전기 전도성 트랙 또는 광학 소자를 포함할 수 도 있다. 이 구조는 MEMS 또는 MOEMS 구조를 더 포함할 수 도 있다. 기판은 하나 또는 두 기판 표면 상에 예컨대 접착 비드(glue bead)와 같은 잔류물 또는 불순물을 더 포함할 수 도 있다. The substrate may comprise a structure, specifically a structure that is arranged regularly on at least one substrate surface. This structure may also form elevations and / or cavities on the substrate surface. The structure may include, for example, electrical circuits such as transistors, LEDs or photodetectors, electrically conductive tracks or optical elements connecting these circuits. This structure may further include a MEMS or MOEMS structure. The substrate may further comprise residues or impurities such as glue beads on one or both substrate surfaces.
베이스 본체 및/또는 캐리어 요소는 각각 플라스틱 소재 또는 금속, 구체적으로 알루미늄으로 형성될 수 도 있다. 캐리어 요소는 베이스 본체에 결합될 수 도 있다. 예컨대, 베이스 본체는 홈을 포함하며, 이 홈 내로, 캐리어 요소가 적어도 부분적으로 삽입될 수 도 있다. 공동은, 캐리어 요소에 의해 수용되지 않는 베이스 본체의 홈의 부분에 의해 형성될 수 도 있다. The base body and / or carrier element may each be formed of a plastic material or metal, specifically aluminum. The carrier element may be coupled to the base body. For example, the base body may include a groove into which the carrier element may be at least partially inserted. The cavity may be formed by a portion of the groove of the base body that is not received by the carrier element.
베이스 본체로부터의 캐리어 요소의 거리 면에서의 움직임은 베이스 본체에 수직일 수 있거나 베이스 본체의 횡방향 축을 따를 수 도 있다. 캐리어 요소의 움직임의 결과로, 베이스 본체로부터의 캐리어 요소의 거리는 가변적이 될 수 도 있으며; 구체적으로, 베이스 본체 위의 캐리어 요소의 높이는 가변적일 수 도 있다. The movement of the carrier element in the distance from the base body may be perpendicular to the base body or may follow the transverse axis of the base body. As a result of the movement of the carrier element, the distance of the carrier element from the base body may be variable; In particular, the height of the carrier element on the base body may be variable.
위치지정 디바이스, 구체적으로 캐리어 요소 및/또는 베이스 본체는 척(chuck)을 형성할 수 도 있다. The positioning device, in particular the carrier element and / or the base body, may also form a chuck.
지지부는 캐리어 요소의 홈을 포함할 수 있거나 캐리어 요소의 홈으로서 형성될 수 도 있다. 기판이 홈에 삽입될 수 있도록, 홈의 둘레는 실질적으로 기판의 둘레에 대응할 수 도 있다. The support may comprise a groove in the carrier element or may be formed as a groove in the carrier element. The circumference of the groove may substantially correspond to the periphery of the substrate so that the substrate can be inserted into the groove.
추가 기판은 웨이퍼가 될 수 도 있다. 추가 기판은 또한, 기판에 대해, 마스크, 구체적으로 포토리소그라피 마스크나 스탬프, 구체적으로 마이크로임프린트(microimprint) 또는 나노임프린트(nanoimprint) 스탬프일 수 도 있다. The additional substrate may be a wafer. The additional substrate may also be a mask, specifically a photolithographic mask or stamp, specifically a microimprint or a nanoimprint stamp, for the substrate.
기판 및/또는 추가 기판은 실질적으로 동일한 크기, 구체적으로 실질적으로 같은 둘레를 갖고 있을 수 도 있다. 추가 기판은 기판에 대해 리드(lid) 및/또는 커버로서 형성될 수 도 있다. 추가 기판은 광을 투과하게 형성될 수 도 있다. The substrate and / or additional substrate may have substantially the same size, specifically substantially the same circumference. The additional substrate may be formed as a lid and / or a cover with respect to the substrate. The additional substrate may be formed to transmit light.
위치지정 디바이스에 의해, 기판의 반대편 추가 기판으로부터의 거리는 조정될 수 있다. 예컨대, 위치지정 디바이스는 기판과 추가 기판을 합칠 수 도 있으며 및/또는 접촉하게 할 수 도 있다. 후속하여, 리소그라피 처리, 본딩 처리 및/또는 임프린팅 처리가 실행될 수 도 있다.By the positioning device, the distance from the additional substrate on the opposite side of the substrate can be adjusted. For example, the positioning device may join and / or contact the substrate with the additional substrate. Subsequently, lithography processing, bonding processing and / or imprint processing may be performed.
베이스 본체, 캐리어 요소 및 홀더는 처리 챔버 내에 배치될 수 있다. The base body, the carrier element, and the holder may be disposed within the processing chamber.
실시예에서, 밀봉된 공동은 압력 단자를 포함하며, 이를 통해, 공동 내의 압력이 제어될 수 있다. 압력 단자에 의해, 공동 내의 압력은 처리 동안 원하는 값으로 유지될 수 있으며 및/또는 원하는 값에 이를 수 도 있으며, 이것이 의미하는 점은 캐리어 요소의 위치가 매우 간단한 방식으로 매우 효율적으로 제어될 수 있다는 점이다. In an embodiment, the sealed cavity comprises a pressure terminal through which the pressure in the cavity can be controlled. By means of the pressure terminal, the pressure in the cavity can be maintained at a desired value during processing and / or can reach a desired value, which means that the position of the carrier element can be controlled very efficiently in a very simple manner It is a point.
실시예에서, 조정 요소, 구체적으로 리프팅 요소가, 베이스 본체로부터의 캐리어 요소의 거리를 조정하기 위해, 베이스 본체와 캐리어 요소 사이에 배치된다. 이러한 구성은, 기판이 베이스 본체로부터 고정된 거리에 효율적으로 위치지정될 수 있다는 장점을 달성하게 한다. 조정 또는 리프팅 요소는, 베이스 본체에서 적어도 부분적으로 수용되는 다수의 핀을 포함할 수 도 있다. 이들 핀은, 베이스 본체로부터의 캐리어 요소의 거리를 변경하기 위해, 연장할 수 있으며 후퇴할 수 도 있다. 리프팅 요소는 압전 요소를 포함할 수 도 있다. In an embodiment, an adjusting element, specifically a lifting element, is disposed between the base body and the carrier element to adjust the distance of the carrier element from the base body. This configuration achieves the advantage that the substrate can be efficiently positioned at a fixed distance from the base body. The adjustment or lifting element may include a plurality of pins that are at least partially received in the base body. These pins may extend and retract to change the distance of the carrier element from the base body. The lifting element may comprise a piezoelectric element.
조정 요소는 전기적으로 및/또는 공압식으로 작동할 수 도 있어서, 베이스 본체로부터의 캐리어 요소의 거리를 조정할 수 도 있다. 조정 요소는 제어 명령에 의해 추가로 작동할 수 도 있다. The adjustment element may be electrically and / or pneumatically actuated to adjust the distance of the carrier element from the base body. The adjustment element may be further operated by a control command.
실시예에서, 위치지정 디바이스는, 베이스 본체와 캐리어 요소 사이에 작용하는 회복 요소, 구체적으로 스프링을 포함한다. 이러한 구성은, 예컨대 압력이 공동에 인가되고 있지 않다면, 캐리어 요소가 특정 초기 위치로 회복될 수 있다는 장점을 달성한다. 추가로, 회복 요소는 또한 캐리어 요소의 공압식 고정을 보조할 수 도 있다. In an embodiment, the positioning device comprises a restoring element, in particular a spring, acting between the base body and the carrier element. This arrangement achieves the advantage that, for example, if the pressure is not being applied to the cavity, the carrier element can be restored to a certain initial position. In addition, the recovery element may also assist in pneumatic locking of the carrier element.
실시예에서, 베이스 본체로부터의 캐리어 요소의 최소 거리를 설정하는 다수의 지지 요소가 베이스 본체와 캐리어 요소 사이에 배치된다. 이러한 구성은, 캐리어 요소와 베이스 본체 사이의 최소 거리를 설정함으로써, 공동의 최소 크기가 또한 설정될 수 있다는 장점을 달성한다. 또한, 지지 요소에 의해, 공동에 부압이 있다면 캐리어 요소의 위치는 고정될 수 있다. In an embodiment, a plurality of support elements are disposed between the base body and the carrier element to set a minimum distance of the carrier element from the base body. This configuration achieves the advantage that by setting the minimum distance between the carrier element and the base body, the minimum size of the cavity can also be set. Further, by the support element, the position of the carrier element can be fixed if there is a negative pressure in the cavity.
실시예에서, 위치지정 디바이스는 캐리어 요소의 움직임을 안내하기 위한 가이드를 포함한다. 가이드는 베이스 본체와 캐리어 요소 사이에 배치될 수 도 있다. 간단한 방식으로, 가이드는, 캐리어 요소와 베이스 본체 사이에 존재하여 공동의 경계를 정하는 밀봉부의 탄성의 결과로서 예컨대 발생할 수 있는 것과 같은 캐리어 요소의 원치 않는 측방향 변위를 방지한다. 가이드는 단단한 본체 가이드로서 형성될 수 도 있다. In an embodiment, the positioning device includes a guide for guiding movement of the carrier element. The guide may be disposed between the base body and the carrier element. In a simple manner, the guide is between the carrier element and the base body to prevent undesired lateral displacement of the carrier element, such as may occur, for example, as a result of the elasticity of the seal bounding the cavity. The guide may be formed as a rigid body guide.
실시예에서, 캐리어 요소는 고정 디바이스를 포함하며, 이것에 의해, 지지부 상에 위치지정되는 기판은 구체적으로 기계식으로, 공압식으로 및/또는 정전기식으로 고정될 수 있다. 이러한 구성은, 기판이 예컨대 처리 동안 작용하는 외력에 의해 처리 동안 변위되지 않음을 보장한다. In an embodiment, the carrier element comprises a fixation device whereby the substrate positioned on the support can be mechanically, pneumatically and / or electrostatically fixed. This configuration ensures that the substrate is not displaced during processing, e.g., by external forces acting during processing.
이를 위해, 지지부 및/또는 캐리어 요소는 예컨대 브라켓 및/또는 흡입 개구와 같이 기판을 고정하기 위한 수단을 포함할 수 도 있다. To this end, the support and / or carrier element may comprise means for securing the substrate, for example a bracket and / or a suction opening.
실시예에서, 추가 압력, 구체적으로 과압이, 캐리어 요소를 타겟지정된 방식으로 장착부를 향해 움직이기 위해, 밀봉된 공동에 인가될 수 있다. 이러한 구성은, 기판 사이의 거리가 압력을 공동에 인가함으로써 공압식으로 조정할 수 있다는 장점을 달성한다. 과압은, 처리 챔버, 위치지정 디바이스에서의 처리 공동의 압력 및/또는 주위 압력으로부터의 정압차에 의해 설정될 수 있다. In an embodiment, additional pressure, specifically overpressure, may be applied to the sealed cavity to move the carrier element toward the seat in a targeted manner. This configuration achieves the advantage that the distance between the substrates can be adjusted pneumatically by applying pressure to the cavity. The overpressure may be set by the pressure in the process chamber, the pressure in the process cavity in the positioning device, and / or the static pressure difference from the ambient pressure.
실시예에서, 홀더는 추가 기판의 표면을 지지부 상에 위치지정되는 기판을 향해 배향하도록 형성된다. 이러한 구성은, 추가 기판이 지지부 상에 위치지정되는 기판에 대해 효율적으로 배치될 수 있다는 장점을 달성한다. In an embodiment, the holder is configured to orient the surface of the additional substrate toward a substrate positioned on the support. This configuration achieves the advantage that the additional substrate can be efficiently positioned relative to the substrate positioned on the support.
실시예에서, 캐리어 요소와 홀더 사이에는, 처리 공동이 있으며, 이 공동의 크기는 캐리어 요소와 홀더 사이의 거리에 의해 적어도 부분적으로 설정된다. In an embodiment, there is a treatment cavity between the carrier element and the holder, the size of which is at least partially set by the distance between the carrier element and the holder.
처리 공동은 처리 챔버의 부분일 수 있거나, 처리 공동은 처리 챔버를 형성한다. The treatment cavity may be part of the treatment chamber, or the treatment cavity forms the treatment chamber.
처리 공동은 압력 단자를 더 포함할 수 도 있다. The treatment cavity may further comprise a pressure terminal.
실시예에서, 위치지정 디바이스는 처리 공동을 밀봉하기 위한 밀봉 수단, 구체적으로 팽창할 수 있는 밀봉 립(lip)을 포함한다. 이러한 구성은, 처리 공동이 예컨대 처리 공동에서 과압 또는 부압을 유지하기 위해 효율적으로 밀봉될 수 있다는 장점을 달성한다. In an embodiment, the positioning device includes a sealing means for sealing the process cavity, specifically an expandable seal lip. This configuration achieves the advantage that the treatment cavity can be effectively sealed, for example, to maintain overpressure or negative pressure in the treatment cavity.
실시예에서, 과압 또는 부압이 처리 공동에 인가될 수 있고 및/또는 처리 공동이 배기될 수 있거나, 처리 공동에는 가스, 구체적으로 헬륨이 도입될 수 있는 가스 단자가 제공된다. 이러한 구성은, 기판이 제어된 환경, 예컨대 진공에서 처리될 수 있다는 장점을 달성한다. 외력 효과는, 공동과 처리 공동 사이의 압력차에 의해 설정될 수 있다. In an embodiment, an overpressure or a negative pressure may be applied to the treatment cavity and / or the treatment cavity may be evacuated, or the treatment cavity may be provided with a gas terminal to which gas, specifically helium, may be introduced. This configuration achieves the advantage that the substrate can be processed in a controlled environment, such as a vacuum. The external force effect can be set by the pressure difference between the cavity and the treatment cavity.
처리 공동을 배기하면, 기판과 추가 기판 사이에 진공 접촉을 구축할 수 있다. 이를 위해, 기판들 사이의 공동은 예컨대 초기에 배기된다. 후속하여, 위치지정 디바이스는 기판을 추가 기판을 향해 움직일 수 있어서, 두 개의 기판이 접촉하게 할 수 있다. 기판 및/또는 추가 기판의 표면 상의 공동은 그에 따라 기판들이 접촉하기 전에 배기될 수 있다. Evacuation of the treatment cavity can establish vacuum contact between the substrate and the additional substrate. To this end, the cavity between the substrates is, for example, initially evacuated. Subsequently, the positioning device can move the substrate toward the further substrate, allowing the two substrates to contact. The cavity on the surface of the substrate and / or additional substrate may then be evacuated before the substrates are contacted.
처리 공동이 배기될 때, 이것은 부압을 초래할 수 있다. 이러한 부압은, 외력으로서 캐리어 요소 또는 그 위에 위치지정되는 기판 상에 작용할 수 있으며, 이것은 캐리어 요소나 기판을 상승시킬 수 있으며 배기가 완료되기 전 기판들을 서로에게 가압할 수 도 있다. 이러한 외력을 상쇄시키기 위해, 캐리어 요소와 베이스 본체 사이의 공동은 이제 또한 배기될 수 있어서, 제2 힘을 초래하며, 이러한 제2 힘은 외력을 상쇄시키며 캐리어 요소를 고정한다. 기판들 사이의 처리 공동이 완전히 배기된 후, 두 개의 기판을 합치기 위해 조정 요소가 캐리어 요소를 타겟지정된 방식으로 홀더를 향해 움직일 수 있다. When the treatment cavity is evacuated, this can result in negative pressure. This negative pressure can act as an external force on the carrier element or a substrate positioned thereon, which can lift the carrier element or the substrate and press the substrates against each other before the exhaust is completed. To counteract this external force, the cavity between the carrier element and the base body can now also be exhausted, resulting in a second force, which offsets the external force and locks the carrier element. After the treatment cavity between the substrates is completely evacuated, the adjustment element can move the carrier element toward the holder in a targeted manner to join the two substrates.
실시예에서, 위치지정 디바이스는 스페이서(spacer), 구체적으로 웨지(wedge) 또는 웨지 스페이서를 포함하며, 이것은 베이스 본체와 홀더 사이의 거리를 조정 및/또는 고정하기 위해 베이스 본체와 홀더 사이에 삽입될 수 있다. 이러한 구성은, 외력으로 인한, 예컨대 처리 공동에서의 부압으로 인한 홀더의 베이스 본체를 향한 움직임이 효율적으로 방지될 수 있다는 장점을 달성한다. In an embodiment, the positioning device includes a spacer, specifically a wedge or wedge spacer, which is inserted between the base body and the holder to adjust and / or fix the distance between the base body and the holder . This configuration achieves the advantage that movement of the holder toward the base body due to external forces, e.g., negative pressure in the processing cavity, can be effectively prevented.
제2 양상으로, 본 발명은 기판, 구체적으로 웨이퍼를 추가 기판, 구체적으로 추가 웨이퍼나 마스크와 합치기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 다음의 방법 단계: 추가 기판에 대해 기판을 고정하는 단계; 외력의 작용으로 인한 기판의 원치 않는 움직임을 방지하기 위해 기판 아래에서 밀봉된 공동을 배기하는 단계; 및 기판을 추가 기판을 향해 제어되는 방식으로 움직이는 단계를 포함하며, 기판과 추가 기판은 처리 공동에 위치하며, 처리 공동의 크기는 기판들 사이의 거리에 의해 적어도 부분적으로 설정되며, 과압 또는 부압을 처리 공동에 인가할 수 있고 및/또는 처리 공동을 배기할 수 있거나, 처리 공동을 가스, 구체적으로 헬륨으로 채울 수 있다. 이러한 구성은, 예컨대 기판이 타겟지정된 방식으로 합쳐지기 전, 기판의 원치 않는 움직임이 효율적으로 방지될 수 있다는 장점을 달성한다. 압력이 공동에 인가되기 직전 또는 직후에, 기판 상의 외력을 초래하는 처리 조건은 조정될 수 있다. 예컨대, 부압이 기판들 사이에 생성된다. 더 나아가, 이러한 구성은, 기판들이 제어되는 환경, 예컨대 진공에서 처리될 수 있다는 장점을 달성한다. 외력 작용은 공동과 처리 공동 사이의 압력차에 의해 설정할 수 있다.In a second aspect, the present invention relates to a method for joining a substrate, specifically a wafer, with an additional substrate, specifically an additional wafer or mask, comprising the steps of: fixing the substrate to an additional substrate; Evacuating a sealed cavity beneath the substrate to prevent undesired movement of the substrate due to the action of an external force; And moving the substrate in a controlled manner toward the additional substrate, wherein the substrate and the additional substrate are located in a processing cavity, the size of the processing cavity being at least partially set by the distance between the substrates, May be applied to the treatment cavity and / or the treatment cavity may be evacuated, or the treatment cavity may be filled with gas, specifically helium. This configuration achieves the advantage that undesired movement of the substrate can be effectively prevented, for example, before the substrates are combined in a targeted manner. Immediately before or after the pressure is applied to the cavity, the processing conditions that cause the external force on the substrate can be adjusted. For example, a negative pressure is created between the substrates. Furthermore, this configuration achieves the advantage that the substrates can be processed in a controlled environment, such as a vacuum. The external force action can be set by the pressure difference between the cavity and the treatment cavity.
처리 공동을 배기하면, 예컨대 기판과 추가 기판 사이에 진공 접촉을 구축할 수 있다. 이를 위해, 추가 방법 단계에서, 기판들 사이의 공동은 초기에 배기될 수 도 있다. 후속하여, 기판은 추가 기판을 향해 움직일 수 도 있으며, 2개의 기판은 접촉하게 될 수 도 있다. 기판 및/또는 추가 기판의 표면 상의 공동은 그에 따라 웨이퍼가 접촉하기 전 배기될 수 도 있다. Evacuation of the treatment cavity may provide for example a vacuum contact between the substrate and the additional substrate. To this end, in an additional method step, the cavity between the substrates may be initially vented. Subsequently, the substrate may be moved toward the additional substrate, and the two substrates may be brought into contact. The cavity on the surface of the substrate and / or additional substrate may be evacuated accordingly before the wafer contacts.
기판 및/또는 추가 기판은 각각 웨이퍼, 구체적으로 유리나 반도체 웨이퍼일 수 도 있다. 추가 기판은 또한 마스크, 구체적으로 포토리소그라피 마스크나 스탬프, 구체적으로 나노임프린트 또는 마이크로임프린트 스탬프일 수 도 있다. The substrate and / or additional substrate may each be a wafer, specifically a glass or semiconductor wafer. The additional substrate may also be a mask, in particular a photolithographic mask or stamp, specifically a nanoimprint or a microimprint.
기판 및/또는 추가 기판은 실질적으로 동일한 크기, 구체적으로 실질적으로 같은 둘레를 갖고 있을 수 도 있다. 추가 기판은 기판에 대한 리드 및/또는 커버로서 형성될 수 도 있다. 추가 기판은 광을 투과하게 형성될 수 도 있다. The substrate and / or additional substrate may have substantially the same size, specifically substantially the same circumference. Additional substrates may be formed as leads and / or covers to the substrate. The additional substrate may be formed to transmit light.
기판을 고정하는 단계는 캐리어 요소에, 구체적으로 캐리어 요소의 지지부에 고정하는 단계를 포함할 수 도 있다. 캐리어 요소는 이를 위한 고정 디바이스를 포함할 수 도 있다. 추가 기판은 이제 캐리어 요소 반대편 홀더에 고정될 수 도 있다. The step of securing the substrate may comprise securing it to the carrier element, in particular to the support of the carrier element. The carrier element may comprise a fixed device for this purpose. The additional substrate may now be secured to the holder opposite the carrier element.
실시예에서, 이 방법은 기판들을 연결하는 단계, 구체적으로 본딩하는 단계를 더 포함한다. 이러한 구성은, 구체적으로 효율적인 웨이퍼 본딩이 가능하게 될 수 있다는 장점을 달성한다. 부압이 인가되는 공동은 2개의 기판이 예컨대 조기에 접촉하게 될 수 있는 것을 방지한다. 그에 따라, 기판들이 접촉하기 전 최적의 처리 조건이 존재함을 보장할 수 있다. In an embodiment, the method further comprises connecting the substrates, specifically bonding. This configuration achieves the advantage that specifically efficient wafer bonding can be made. The cavity to which the negative pressure is applied prevents the two substrates from being brought into contact, for example, prematurely. Thereby, it can be ensured that optimal processing conditions exist before the substrates are contacted.
실시예에서, 캐리어 요소를 홀더를 향해 제어되는 방식으로 움직이는 단계는 추가 압력, 구체적으로 과압을 공동에 인가하는 단계를 포함한다. 이러한 구성은, 기판들이 압력을 공동에 인가함으로써 효율적으로 합쳐지게 될 수 있다는 장점을 달성한다. In an embodiment, moving the carrier element in a controlled manner toward the holder comprises applying additional pressure, specifically overpressure, to the cavity. This configuration achieves the advantage that the substrates can be efficiently combined by applying pressure to the cavity.
본 발명의 제1 양상에 따른 위치지정 디바이스는 본 발명의 제2 양상에 따른 방법을 실행하도록 형성될 수 도 있다. The positioning device according to the first aspect of the present invention may be configured to perform the method according to the second aspect of the present invention.
추가 실시예가 수반하는 도면을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다. Additional embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 기판을 위한 위치지정 디바이스의 일부분의 개략도이다.
도 2는 추가 실시예에 따른 위치지정 디바이스의 개략도이다.
도 3은 기판을 추가 기판과 합치기 위한 방법의 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4g는, 2개의 기판을 연결하기 위해 사용되고 있는 도 2의 위치지정 디바이스의 개략도이다. 1 is a schematic view of a portion of a positioning device for a substrate.
Figure 2 is a schematic diagram of a positioning device according to a further embodiment.
3 is a flow diagram of a method for joining a substrate with an additional substrate.
Figures 4A-4G are schematic diagrams of the positioning device of Figure 2 used to connect two substrates.
도 1은 실시예에 따라 기판(101)을 위치지정하기 위한 위치지정 디바이스(100)의 일부분의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a portion of a
위치지정 디바이스(100)는 베이스 본체(105)와, 기판(101)을 지지하기 위한 지지부(109)를 포함하는 캐리어 요소(107)를 포함하며, 캐리어 요소(107)는 베이스 본체(105) 위에 배치되며 거리면에서 베이스 본체(105)로부터 움직일 수 있게 형성된다. The
위치지정 디바이스(100)는 추가 기판(103)을 위한 홀더(111)를 더 포함하며, 홀더(111)는 캐리어 요소(107) 반대편에 배치된다. The
위치지정 디바이스(100)에서, 베이스 본체(105)와 캐리어 요소(107) 사이에는, 외력의 작동의 결과로서의 캐리어 요소(107)나 지지 기판(101)의 홀더를 향한 원치 않는 움직임을 방지하기 위해, 압력, 구체적으로 부압이 인가될 수 있는 밀봉된 공동(113)이 있다. Between the
위치지정 디바이스(100)에 의해, 홀더(111)에 고정되는 추가 기판(103)으로부터의 기판(101)의 거리는 더 조정될 수 있다. 예컨대, 위치지정 디바이스(100)는 기판(101)과 추가 기판(103)을 합칠 수 도 있으며 및/또는 접촉하게 할 수 도 있다. 후속하여, 리소그라피 처리, 본딩 처리 및/또는 임프린트 처리가 실행될 수 도 있다. By the
기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 각각 웨이퍼일 수 도 있다. 추가 기판(103)은 또한, 기판(101)에 대해, 마스크, 구체적으로 포토리소그라피 마스크나 스탬프, 구체적으로 마이크로임프린트 또는 나노임프린트 스탬프일 수 도 있다. The
기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 실질적으로 동일한 크기, 구체적으로 실질적으로 같은 둘레를 가질 수 도 있다. 추가 기판(103)은 기판(101)에 대해 리드 및/또는 커버로서 형성될 수 도 있다. 추가 기판(103)은 광을 투과하게 형성될 수 도 있다. The
기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 각각 디스크-형상일 수 도 있다. 기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 각각 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 또는 18인치의 직경을 갖는 실질적으로 둥근 둘레를 가질 수 도 있다. 기판(101, 103)은 추가로 실질적으로 평면일 수 도 있으며, 각각 50㎛와 3000㎛ 사이의 두께를 가질 수 도 있다. 기판(101, 103)은 각각 직선 에지(플랫) 및/또는 적어도 하나의 그루브(노치)를 가질 수 도 있다. 기판(101, 103)은 추가로 다각형, 구체적으로 정사각형 또는 직사각형 형태일 수 도 있다. The
기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 각각 예컨대 실리콘(Si) 또는 비화 갈륨(GaAs)과 같은 반도체 소재, 예컨대 수정 유리와 같은 유리, 플라스틱 소재 또는 세라믹으로 형성될 수 도 있다. 기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 각각 단결정, 다결정 또는 무정형 소재로 형성될 수 도 있다. 또한, 기판(101, 103)은 각각 복수의 복합 소재를 포함할 수 도 있다. 기판(101, 103) 중 적어도 하나는, 예컨대 포토레지스트나 접착제와 같은 폴리머와 같은 코팅으로 적어도 하나의 면 상에 코팅될 수 도 있다. 또한, 기판(101, 103) 중 적어도 하나는 예컨대 구조화된 크롬 층과 같은 금속 코팅을 포함할 수 도 있다. The
기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 각각 적어도 하나의 기판 표면 상에 구조, 특히 규칙적으로 배치되는 구조를 포함할 수 도 있다. 이 구조는 기판 표면 상에 상승부 및/또는 공동을 형성할 수 도 있다. 이 구조는 예컨대 트랜지스터, LED 또는 광검출기와 같은 전기 회로, 이들 회로를 연결하는 전기 전도성 트랙 또는 광학 소자를 포함할 수 도 있다. 이 구조는 MEMS 또는 MOEMS 구조를 더 포함할 수 도 있다. 기판(101) 및/또는 추가 기판(103)은 하나 또는 두 기판 표면 상에 예컨대 접착 비드와 같은 잔류물 또는 불순물을 더 포함할 수 도 있다. 이러한 구조 또는 잔류물은 각 경우에 다른 기판에 면하는 추가 기판(103) 또는 기판(101)의 표면 상에 있을 수 도 있다. The
베이스 본체(105) 및/또는 캐리어 요소(107)는 각각 플라스틱 소재 또는 금속, 구체적으로 알루미늄으로 형성될 수 도 있다. 캐리어 요소(107)는 베이스 본체(105)에 결합될 수 도 있다. 예컨대, 베이스 본체(105)는 홈을 포함하며, 이 홈 내로, 캐리어 요소(107)가 적어도 부분적으로 삽입될 수 도 있다. 공동(113)은, 캐리어 요소(107)에 의해 수용되지 않는 베이스 본체(105)의 홈의 부분에 의해 형성될 수 도 있다. The
베이스 본체(105)로부터의 캐리어 요소(107)의 거리 면에서의 움직임은 베이스 본체에 실질적으로 수직이다. 또한, 그에 경사진 소자가 사용될 수 도 있다. 베이스 본체(105)에 대한 캐리어 요소(107)의 움직임의 결과로, 베이스 본체(105)로부터의 캐리어 요소(107)의 거리는 변하며; 구체적으로, 베이스 본체(105) 위의 캐리어 요소(107)의 높이는 변할 수 도 있다.The movement of the
캐리어 요소(107) 및/또는 베이스 본체(105)가 척을 형성할 수 도 있다. The
지지부(109)는 캐리어 요소(107)의 홈을 포함할 수 있거나 캐리어 요소(107)의 홈으로서 형성될 수 도 있다. 기판(101)이 홈에 삽입될 수 있도록, 홈의 둘레는 실질적으로 기판(101)의 둘레에 대응할 수 도 있다. The
캐리어 요소(107)는 지지되는 기판(101)을 고정하기 위해 고정 디바이스(도 1에는 도시되지 않음)를 포함할 수 도 있다. 이 고정은 예컨대, 기계식, 공압식 및/또는 정전기식이다. 예컨대, 이러한 고정은, 기판이 외력에 의해 지지부로부터 릴리스되는 것을 방지한다. 지지부(109) 및/또는 캐리어 요소(107)는 이를 위해 브라켓 및/또는 흡입 개구와 같은 고정 수단을 포함할 수 도 있다. 고정 디바이스는 클램핑 디바이스일 수 도 있다. The
홀더(111)는 추가 기판(103)의 표면을 캐리어 요소(107) 상에 위치지정되는 기판(101)을 향해 배향하도록 형성된다. 기판(103)은 기계식으로, 공압식으로 또는 정전기식으로 홀더(111)에 고정된다. 홀더(111)는 예컨대 진공 홀더이며, 이러한 진공 홀더는 부압에 의해 추가 기판(103)에서 가압 또는 흡입하여 이러한 기판을 고정한다. The
홀더(111)의 위치는 또한 캐리어 요소(107) 및 지지되는 기판(101)에 평행하고 및/또는 캐리어 요소(107) 및 지지되는 기판(101)에 수지긴 평면에서 조정할 수 있게 될 수 도 있다. 예컨대, 홀더(111)는, 기판(101, 103)의 배향(정렬)이 가능케 되게 하기 위해, 캐리어 요소(107) 상에 지지되는 기판(101)의 표면에 평행한 추가 기판(103)의 정밀한 위치 조정을 가능케 한다. 동일한 목적을 위해, 캐리어 기판(107) 및/또는 베이스 본체(105)는 또한 지지되는 기판(101)에 횡방향으로 움직일 수 도 있다. The position of the
홀더(111)는 광을 투과하게, 구체적으로 자외선 파장 범위로 형성될 수 도 있다. 구체적으로, 홀더(111)는 유리나 투명한 플라스틱 소재로 형성될 수 도 있다. 이로 인해, 예컨대 홀더(111)에 고정된 마스크를 통해 기판(101)을 조명하기 위해서나 기판(101, 103) 사이에서 본딩 접착제를 경화시키기 위해, 홀더(111)를 통과하여 광을 비출 수 도 있다. The
캐리어 요소(107)를 타겟 지정된 방식으로 홀더(111)를 향해 움직이기 위해 추가 압력, 구체적으로 과압을 밀봉된 공동(113)에 인가할 수 도 있다. 이런 식으로, 기판(101, 103) 사이의 거리는 감소할 수 있거나, 기판(101, 103)은 타겟 지정된 방식으로 접촉하게 될 수 있다. An additional pressure, specifically overpressure, may be applied to the sealed
압력을 조절하기 위해, 밀봉된 공동(113)은 (도 1에 도시되지 않은) 압력 밸브를 포함할 수 도 있다. To adjust the pressure, the sealed
도 1의 예시적인 위치지정 디바이스(100)는 조정 요소(115), 가이드(117) 및 회복 요소(119)를 더 포함한다. The
조정 요소(115)는 홀더(111)로부터의 캐리어 요소(107)의 거리를 정밀하게 조정하기 위해 형성된다. 조정 요소(115)는 베이스 본체(105)와 캐리어 요소(107) 사이에 배치될 수 도 있다. 조정 요소(115)는, 압력을 공동(113)에 인가함으로써 홀더로부터의 캐리어 요소의 거리의 공압식 조정을 추가로 보조할 수 도 있다. The
조정 요소(115)는 리프팅 요소, 구체적으로 공압식 리프팅 요소를 포함할 수 도 있다. 조정 또는 리프팅 요소(115)는, 베이스 본체에 적어도 부분적으로 수용되는 다수의 핀을 포함할 수 도 있다. 이들 핀은, 베이스 본체(105)로부터의 캐리어 요소(107)의 거리를 변경하기 위해, 연장할 수 있으며 후퇴할 수 도 있다. 리프팅 요소는 하나의 압전 요소 또는 복수의 압전 요소를 포함할 수 도 있다. The
조정 요소(115)는 제어 명령에 의해 작동할 수 도 있어서 베이스 본체(105)로부터의 캐리어 요소(107)의 거리를 조정할 수 도 있다. The
가이드(117)가 캐리어 요소(107)의 움직임을 안내하기 위해 형성되어, 캐리어 요소(107)의 원치 않는 측방향 변위를 방지한다. A
회복 요소(119)는 이 경우, 베이스 본체(105)와 캐리어 요소(107) 사이에 배치되는 스프링이다. 회복 요소(119)는 또한 캐리어 요소(107)의 공압식 고정을 촉진할 수 있다. The
추가 실시예에서, 조정 요소(115)는 베이스 본체(105)와 캐리어 요소(107) 사이의 공동에 의해 형성되며, 이 공동에, 압력이 인가된다. 그에 따라, 압력을 공동(113)에 인가함으로써, 베이스 본체(105)로부터의 캐리어 요소(107)의 거리를 조정하며 캐리어 요소(107)의 위치를 고정할 수 있다. In a further embodiment, the
도 2는, 제1 실시예에 일반적으로 대응하는 추가 실시예에 따른 위치지정 디바이스(100)의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of a
도 2는 처리 챔버를 갖고, 구체적으로 리소그라피 처리나 본딩 처리에 대해서는, 처리 공동(201)을 갖는 위치지정 디바이스(100)를 도시한다. 처리 공동(201)은 캐리어 요소(107)와 홀더(111) 사이에 위치지정된다. 처리 공동(201)의 크기는 캐리어 요소(107)와 홀더(111) 사이의 거리에 의해 실질적으로 설정된다. Fig. 2 shows a
처리 공동(201)은 처리 챔버의 일부분을 형성할 수 도 있거나, 처리 공동(201)은 구체적으로 리소그라피 또는 본딩 처리에 대해서는 처리 챔버일 수 도 있다. 과압 또는 부압이 처리 공동(201)에 인가될 수 도 있고 및/또는 처리 공동이 배기될 수 도 있다. 또한, 처리 공동(201)은 가스, 구체적으로 헬륨으로 채워질 수 도 있다. 이로 인해, 기판(101, 103)을 제어되는 처리 환경에서 처리할 수 있다. The
실시예에서, 처리 공동(201)을 배기하면, 기판(101)과 추가 기판(103) 사이에 진공 접촉을 구축할 수 있다. 이를 위해, 처리 공동(201)은 먼저 배기된다. 후속하여, 위치지정 디바이스(100)는, 2개의 기판(101, 103)을 접촉하게 하기 위해, 기판(101)을 추가 기판(103)을 향해 움직인다. 기판(101) 및/또는 추가 기판(103)의 표면 상의 공동과 같은 구조는 그에 따라, 기판(101, 103)이 접촉하기 전에 효율적으로 배기될 수 있다. In an embodiment, evacuation of the
캐리어 요소(107)와 홀더(111) 사이의 처리 공동(201)에 압력을 인가하면, 캐리어 요소 상의 외력의 작용을 일으킬 수 있거나 증폭시킬 수 있다. 예컨대, 처리 공동(201)이 배기될 대, 이것은 결국 부압을 초래하며, 이러한 부압은 캐리어 요소(107) 및/또는 지지되는 기판(101) 상에 외력의 작용을 일으킨다. 이 외력은, 각각의 기판 표면 상의 모든 구조가 충분히 배기되기 전 요소(107)나 기판(101)이 상승하게 할 수 있으며 기판(101, 103)이 함께 가압되게 할 수 있다. 압력은 이제 또한 캐리어 요소(107)와 베이스 본체(105) 사이의 공동(113)에 인가되므로, 이 힘은 보상될 수 있으며, 기판(101, 103)은 조기에 함께 가압되는 것이 방지될 수 있다. Applying pressure to the
캐리어 요소(107)나 기판(101) 상의 외력의 작용은 공동(113)과 처리 공동(201) 사이의 압력차의 결과일 수 도 있다. 적절한 압력을 공동(113)에 인가함으로써, 이 압력차와 결과적인 힘은 최소화될 수 있다. 기판들 사이의 처리 공동(201)이 충분히 배기된 후, 2개의 기판(101, 103)을 합치기 위해, 조정 요소(115)가 캐리어 요소(107)를 홀더(111)를 향해 움직일 수 있다. 진공 접촉이 그에 따라 기판(101, 103) 사이에 구축될 수 있다. 대안적으로, 캐리어 요소(107)를 홀더(111)를 향해 움직이며 2개의 기판(101, 103)을 접촉하게 하기 위해, 과압이 공동(113)에 인가될 수 도 있다. The action of the external force on the
도 2는, 진공 흡입에 의해 기판(101)을 지지부(109)에 고정하며 추가 기판(103)을 홀더(111)에 고정하는 예를 더 도시한다. 이를 위해, 지지부(109)와 홀더(111) 각각은, 부압에 의해 기판(101)이나 추가 기판(103)을 고정하는 복수의 흡입 개구를 포함한다. 2 further shows an example in which the
도 2에서, 조정 요소(115)는, 캐리어 요소(107)의 베이스 본체(105)로부터와 홀더(111)의 추가 기판(103)으로부터의 최소 거리를 설정하기 위해, 복수의 지지 요소(205a 내지 205c)를 포함한다. 공동(113)에 강한 부압이 있다면, 캐리어 요소(107)는 그에 따라 베이스 본체(107)에 직접 가압하는 것을 방지할 수 있다. In Figure 2 the
도 2의 예시적인 도면에서, 기판(101)은 상면 및 하면 상에 구조화를 포함한다. 이러한 구조화는, 예컨대 공동 및/또는 전기 회로에 의해 형성되는 규칙적인 구조를 포함한다. 예컨대, 기판(101)의 표면 상의 구조는, 각각의 공동에 내장되는 LED 및/또는 검출기이다. 도 2의 기판 표면의 구조화는, 추가 기판(103)에 면하는 표면 상에 접착 비드(211)의 형태의 불순물을 더 포함한다. 기판(101, 103)이 합쳐질 때, 추가 기판(103)이 접착 비드(211) 상에 가압될 수 있어서, 결국 기판(101, 103) 사이에 접착 층을 초래한다. 추가 기판(103)은 기판(101) 상의 개별 구조에 대한 투명한 리드나 커버를 포함할 수 있으며, 이들 리드나 커버는 접착 층이 경화된 후 구조 위의 위치에 유지된다. In the exemplary illustration of FIG. 2, the
도 2의 예시적인 위치지정 디바이스(100)는 웨지-형상 스페이서(203)와 밀봉 수단(207, 209)을 더 포함한다. The
스페이서(203)가, 베이스 본체를 향한 홀더의 원치 않는 움직임을 방지하기 위해, 베이스 본체(105)와 홀더(111) 사이에 삽입된다. A
처리 공동(201)이 배기될 때, 홀더(111)와 캐리어 요소(107) 사이의 부압이 홀더 상에 추가 외력을 일으킬 수 도 있다. 이 추가 외력은 또한 홀더 및 캐리어 요소(107)나 지지되는 기판(101)이 함께 가압되게 할 수 도 있다. 이를 방지하기 위해, 스페이서(203)는, 처리 챔버(201)가 배기되기 전 홀더와 베이스 본체 사이에 삽입된다. When the
밀봉 수단(207)은 구체적으로 캐리어 요소(107)의 베이스 본체(105)로부터의 상이한 거리에서 공동(113)을 밀봉하도록 형성된다. 밀봉 수단(207)은 바람직하게는 밀봉 링 및/또는 밀봉 립, 구체적으로 팽창할 수 있는 밀봉 립으로서 구성된다. The sealing means 207 is specifically configured to seal the
추가 밀봉 수단(209)은 홀더(111)의 캐리어 요소(107)로부터의 상이한 거리에 처리 공동(201)이나 처리 챔버(201)를 밀봉한다. 이를 위해, 추가 밀봉 수단(209)은 또한 밀봉 링 및/또는 팽창할 수 있는 밀봉 립을 포함할 수 도 있다. 밀봉 링의 밀봉 립은 홀더(111)에 대해 가압될 수 있어서, 처리 공동(201)을 밀봉할 수 도 있다. The additional sealing means 209 seals the
도 3은 실시예에 따라 기판(101)을 추가 기판(103)과 합치기 위한 방법(300)의 흐름도이다. 기판(101, 103) 각각은 유리나 반도체 기판일 수 도 있다. 또한, 기판(101)은 웨이퍼일 수 있으며, 추가 기판(103)은 마스크나 스탬프일 수 도 있다. 기판(101, 103)은 도 1 및/또는 도 2에 도시한 기판(101, 103)에 대응할 수 도 있다. 3 is a flow diagram of a
방법(300)은 도 1 및/또는 도 2의 위치지정 디바이스를 사용하여 실행될 수 도 있으며, 기판(101)을 추가 기판(103) 반대편에 고정하는 단계(301), 외력의 작용으로 인한 기판의 원치 않는 움직임을 방지하기 위해 기판(101) 아래에서 밀봉된 공동(113)을 배기하는 단계(303), 및 기판(101)을 추가 기판(103)을 향해 제어되는 방식으로 움직이는 단계(305)를 포함한다. The
도 3의 방법(300)은 합쳐지는 기판(101, 103)을 연결하는 단계(307), 구체적으로 본딩하는 단계를 더 포함한다. The
방법(300)이, 도 2의 예에 의해 도시한 바와 같이, 처리 챔버(201)를 포함하는 위치지정 디바이스(100)를 사용하여 실행된다면, 이 처리 챔버(201)는, 캐리어 요소(107)가 추가 기판(103)을 향해 제어되는 방식으로 움직이기 전(305) 배기될 수 도 있다. 이 배기 전, 그 동안 또는 그 후, 캐리어 요소(107)의 추가 기판(103)을 향한 조기의 움직임을 방지하기 위해 그리고 기판 표면 상의 구조 및 공동의 충분한 배기를 보장하기 위해, 부압이 캐리어 요소(107)와 베이스 본체(105) 사이의 공동(113)에 인가할 수 도 있다. If the
도 4a 내지 도 4g는, 실시예에 따라 2개의 기판(101, 103)을 연결하기 위한 연결 처리 동안 도 2의 위치지정 디바이스(100)의 개략도이다. 4A-4G are schematic views of the
도 4a는 연결 처리의 초기 상태를 도시한다. 접착 비드를 포함하는 기판(101)이 캐리어 요소(107)의 지지부(109) 상에 위치지정되며, 추가 기판(103)이 홀더(111)에 고정된다. 지지부(109)와 홀더(111)는 부압에 의해 기판(101, 103)을 고정한다. 기판(101)이 지지부(109)에 흡입되게 하는 압력차는 예컨대 P웨이퍼= -0.95bar이다. 부압은 또한 캐리어 요소(107)와 베이스 본체(105) 사이의 공동(113)에 인가되며, 결국 주위 압력으로부터의 P척= -0.95bar의 압력차를 초래한다. 팽창할 수 있는 밀봉 립(209)은 도 4a에서 후퇴한다. 그에 따라, 처리 챔버(201)의 압력은 주위 압력에 대응한다(압력차(P챔버= 0bar))4A shows an initial state of the connection process. The
도 4b는 처리 챔버(201)를 밀봉하는 팽창할 수 있는 밀봉 립(209)의 후속한 연장을 도시한다. 또한, 홀더(111)는 낮춰져서 웨지(203)에 의한 베이스 본체(105)로부터의 설정된 거리로 고정된다. FIG. 4B illustrates a subsequent extension of the
도 4c는 밀봉된 처리 챔버(201)의 배기를 도시한다. 이것은 결국 예컨대 주위 압력의 부압차(P챔버= -0.75bar)를 초래한다. 부압이 또한 압력 챔버(113)에 적용되므로, 처리 챔버(201)의 배기는 캐리어 요소(107)의 홀더(111)를 향한 움직임을 초기에 초래하지는 않는다. FIG. 4C shows the exhaust of the sealed
도 4d에 도시된 다음의 처리 단계에서, 예컨대 P척= +0.5bar의 과압이 공동(113)에 인가된다. 결국, z-방향으로 움직일 수 있는 웨이퍼 지지부는 캐리어 요소(107) 상에 위치한 기판(101)을 상부 기판(103)에 대해 가압한다. 접착 비드는 그에 따라 기판(101, 103) 사이에 압축될 수 있으며 균일한 접착 층을 형성할 수 있다. 측방향으로 조정할 수 있는 캐리어 요소(107)나 측방향으로 조정할 수 있는 지지부(109)에 대해, 이 시기에 조정할 수 도 있다. 4D, an overpressure of, for example, P- chuck = +0.5 bar is applied to the
도 4e는 밀봉 립(209)의 후속한 후퇴와 웨지(203)의 제거를 도시한다. 4E shows the subsequent retraction of the sealing
미세한 조정이 이전 단계에서 가능하지 않았다면, 캐리어 요소(107)는 이제 홀더를 향해 더 움직일 수 있고, 척 지지부 상에 흡입될 수 있으며 조정될 수 있다. 캐리어 요소의 이러한 낮춤이 도 4f에 도시한다. If fine adjustment is not possible in the previous step, the
도 4g는, 기판(101, 103) 사이의 접착 층을 경화시키기 위한 UV 광(401)에 의한 연결된 기판의 후속한 조명을 도시한다. Figure 4g shows the subsequent illumination of the connected substrate by
도 1, 도 2 및 도 4a 내지 도 4g에 도시한 위치지정 디바이스(100)는 마스크 정렬기와 같은 리소그라피 시스템, 레이저 기록기, 웨이퍼 본더와 같은 본딩 시스템, 스테퍼, 에칭 시스템 또는 세척 시스템과 같이, 마이크로구조 소자를 위한 제조 시스템에 통합될 수 있다. The
생산 시스템은, 진공이 기판(101, 103) 사이에 발생되며 및/또는 진공 접촉이 예컨대 진공 본딩을 위해 기판(101, 103) 사이에 구축되는 제조 처리를 위해 형성될 수 도 있다.The production system may be formed for manufacturing processing in which a vacuum is generated between the
100: 위치지정 디바이스
101: 기판
103: 추가 기판
105: 베이스 본체
107: 캐리어 요소
109: 지지부
111: 홀더
113: 공동
115: 조정 요소
117: 가이드
119: 회복 요소
201: 처리 공동
203: 웨지
205a 내지 205c: 지지 요소
207: 밀봉 수단
209: 추가 밀봉 수단
211; 접착 비드
300: 기판을 추가 기판과 합치기 위한 방법
301: 고정하는 단계
303: 배기하는 단계
305: 움직이는 단계
307: 연결하는 단계
401: UV 광100: Positioning device 101:
103: additional substrate 105: base body
107: carrier element 109:
111: holder 113: joint
115: Adjustment factor 117: Guide
119: Recovery element 201: Treatment joint
203:
207: sealing means 209: additional sealing means
211; Adhesive bead
300: a method for joining a substrate with an additional substrate
301: fixing step 303: exhausting step
305: moving step 307: connecting step
401: UV light
Claims (15)
처리 챔버;
베이스 본체(105);
상기 기판(101)을 지지하기 위한 지지부(109)를 포함하는 캐리어 요소(107)로서, 상기 베이스 본체(105) 위에 배치되며 상기 베이스 본체(105)로부터 거리 면에서 움직일 수 있게 형성되는 상기 캐리어 요소(107); 및
추가 기판(103), 구체적으로 추가 웨이퍼나 마스크를 위한 홀더(111)로서, 상기 캐리어 요소(107) 반대편에 배치되는 상기 홀더(111)를 포함하며;
상기 베이스 본체(105)와 상기 캐리어 요소(107) 사이에는, 외력의 작용의 결과로서의 상기 캐리어 요소(107)의 원치 않는 움직임을 방지하기 위해 압력, 구체적으로 부압이 인가될 수 있는 밀봉된 공동(113)이 있는, 위치지정 디바이스.As a substrate 101, specifically a positioning device 100 for positioning a wafer,
A processing chamber;
A base body 105;
A carrier element (107) comprising a support portion (109) for supporting the substrate (101), the carrier element (107) being disposed on the base body (105) (107); And
An additional substrate (103), specifically a holder (111) for additional wafers or masks, said holder (111) being disposed opposite said carrier element (107);
Between the base body 105 and the carrier element 107 there is a sealing cavity (not shown) in which pressure, in particular negative pressure, can be applied to prevent undesired movement of the carrier element 107 as a result of the action of an external force 113).
상기 추가 기판(103)에 대해 상기 기판(101)을 고정하는 단계(301);
외력의 작용으로 인한 상기 기판(101)의 원치 않는 움직임을 방지하기 위해 상기 기판(101) 아래에서 밀봉된 공동(113)을 배기하는 단계(303); 및
상기 기판(101)을 상기 추가 기판(103)을 향해 제어되는 방식으로 움직이는 단계(305)를 포함하며;
상기 추가 기판(103)은 처리 공동(201)에 위치하며, 상기 처리 공동(201)의 크기는 상기 기판들(101, 103) 사이의 거리에 의해 적어도 부분적으로 설정되며, 과압 또는 부압을 상기 처리 공동(201)에 인가할 수 있고 및/또는 상기 처리 공동(201)을 배기할 수 있거나, 상기 처리 공동(201)을 가스, 구체적으로 헬륨으로 채울 수 있는, 방법. As a method 300 for joining a substrate 101, specifically a wafer, with an additional substrate 103, specifically an additional wafer, the method 300 comprises the following method steps:
Fixing (301) the substrate (101) to the additional substrate (103);
Evacuating (303) the sealed cavity (113) below the substrate (101) to prevent undesired movement of the substrate (101) due to the action of an external force; And
And moving (305) the substrate (101) in a controlled manner toward the additional substrate (103);
The additional substrate 103 is located in the processing cavity 201 and the size of the processing cavity 201 is at least partially set by the distance between the substrates 101 and 103 and the over- To the cavity 201 and / or to vent the treatment cavity 201, or to fill the treatment cavity 201 with gas, specifically helium.
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